1、2022-6-41第四章第四章 機床主要部件設計理論機床主要部件設計理論第一部分第一部分 傳動設計傳動設計2022-6-42第一部分第一部分 傳動設計傳動設計1.1.設計外聯(lián)傳動鏈時主要考慮保證要求的速度設計外聯(lián)傳動鏈時主要考慮保證要求的速度( (或轉速或轉速) )和傳遞的功率；和傳遞的功率；2.2.設計內(nèi)聯(lián)傳動鏈時主要考慮保證傳動精度。設計內(nèi)聯(lián)傳動鏈時主要考慮保證傳動精度。 機床的成形運動機床的成形運動簡單運動簡單運動復合運動復合運動外鏈外鏈 + 內(nèi)鏈內(nèi)鏈外鏈外鏈外聯(lián)傳動鏈外聯(lián)傳動鏈分級變速分級變速無級變速無級變速第八章第八章 傳動設計傳動設計2022-6-43第一節(jié)第一節(jié) 分級變速傳動鏈的

2、設計分級變速傳動鏈的設計 一一. 分級變速機構的轉速圖和結構網(wǎng)分級變速機構的轉速圖和結構網(wǎng)A.A.轉速圖轉速圖 我們先分析傳動系統(tǒng)圖我們先分析傳動系統(tǒng)圖 主軸轉速共主軸轉速共1212級：級：=1.41=1.41v傳動系統(tǒng)內(nèi)共五根軸：傳動系統(tǒng)內(nèi)共五根軸：v軸軸之間為傳動組之間為傳動組a a； 之間為傳動組之間為傳動組b b； 之間為傳動組之間為傳動組c c。第一節(jié)第一節(jié) 分級變速傳動鏈的設計分級變速傳動鏈的設計 2022-6-44轉速圖：它可轉速圖：它可以表達各軸轉以表達各軸轉速變化規(guī)律和速變化規(guī)律和各傳動付的傳各傳動付的傳動比。（動比。（“三三線一點線一點”轉速轉速圖）圖） 第一節(jié)第一節(jié) 分級

3、變速傳動鏈的設計分級變速傳動鏈的設計 2022-6-45a .距離相等的一組豎線代表各軸。距離相等的一組豎線代表各軸。b.b.距離相等的一組水平線代表各級轉速。距離相等的一組水平線代表各級轉速。c.c.與各豎線的交點代表各軸的轉速。與各豎線的交點代表各軸的轉速。d.d.由于分級變速機構的由于分級變速機構的轉速轉速是按等比級數(shù)排列的。故轉是按等比級數(shù)排列的。故轉速采用了對數(shù)坐標（省略）。相鄰兩水平線之間的間速采用了對數(shù)坐標（省略）。相鄰兩水平線之間的間隔為隔為lg lg 。e.e.各軸之間連線的傾斜方式代表傳動副的傳動比。各軸之間連線的傾斜方式代表傳動副的傳動比。f.f.傳動比均可表示成含傳動比

4、均可表示成含的數(shù)學式。的數(shù)學式。第一節(jié)第一節(jié) 分級變速傳動鏈的設計分級變速傳動鏈的設計 2022-6-46第一節(jié)第一節(jié) 分級變速傳動鏈的設計分級變速傳動鏈的設計 2022-6-47通過分析，得出：通過分析，得出：1 1）主軸各級轉速的傳動路線。）主軸各級轉速的傳動路線。2 2）主軸連續(xù)的等比轉速，所需的傳動組數(shù)和每個傳動組）主軸連續(xù)的等比轉速，所需的傳動組數(shù)和每個傳動組中的傳動副數(shù)。中的傳動副數(shù)。第一節(jié)第一節(jié) 分級變速傳動鏈的設計分級變速傳動鏈的設計 2022-6-483 3）傳動組的級比指數(shù)（）傳動組的級比指數(shù)（X）。）。4 4）基本組和擴大組：基本組和擴大組： 如果要使主軸轉速為連續(xù)的等比

5、數(shù)列，必須有一個傳如果要使主軸轉速為連續(xù)的等比數(shù)列，必須有一個傳動組的動組的級比指數(shù)級比指數(shù)為為l l，這個這個 傳動組稱為基本組（傳動組稱為基本組（X0 0）。）。 第一擴大組第一擴大組：X X1=X X0 0P P0 0 第第n擴大組擴大組：X Xn=X Xn-1n-1P P n-1 n-1第一節(jié)第一節(jié) 分級變速傳動鏈的設計分級變速傳動鏈的設計 格數(shù)格數(shù)2022-6-495 5）各傳動組的變速范圍。各傳動組的變速范圍。 第一節(jié)第一節(jié) 分級變速傳動鏈的設計分級變速傳動鏈的設計 2022-6-410B.B.結構網(wǎng)和結構式結構網(wǎng)和結構式 結構網(wǎng)：結構網(wǎng)：表示傳動比的相對關系而不表示轉速數(shù)值的表示

6、傳動比的相對關系而不表示轉速數(shù)值的線圖稱為結構網(wǎng)。線圖稱為結構網(wǎng)。 結構式：結構式：12123 31 12 23 32 26 6 (1) (1) 傳動鏈的組成及傳動順序。傳動鏈的組成及傳動順序。 12 12級轉速，級轉速， 傳動順序為：傳動順序為：3 3、2 2、2 2 (2) (2) 各傳動組的級比指數(shù)。各傳動組的級比指數(shù)。 （1 1、3 3、6 6） (3) (3) 擴大順序。擴大順序。 （1 1、3 3、6 6）第一節(jié)第一節(jié) 分級變速傳動鏈的設計分級變速傳動鏈的設計 2022-6-411二、擬定轉速圖的步驟：二、擬定轉速圖的步驟： 1. 1.傳動組和傳動副數(shù)量的確定傳動組和傳動副數(shù)量的確

7、定 2. 2.擬定結構網(wǎng)（式）。也就是基本組和擴大組排擬定結構網(wǎng)（式）。也就是基本組和擴大組排 列順序的的擬定列順序的的擬定 3. 3.擬定轉速圖。擬定轉速圖。舉例擬定主運動鏈轉速圖：（前述中型車床，舉例擬定主運動鏈轉速圖：（前述中型車床，1212級傳動，級傳動，圖圖8181）機床類型：中型車床。機床類型：中型車床。Z Z1212，1.411.41，主軸轉速為主軸轉速為31.531.5，4545，6363，9090，125125，180180，250250，355355，500500，710710，10001000，14001400。電動機轉速。電動機轉速n nm m1440r1440rmin

8、min第一節(jié)第一節(jié) 分級變速傳動鏈的設計分級變速傳動鏈的設計 2022-6-412第一步：傳動組和傳動副數(shù)量的確定第一步：傳動組和傳動副數(shù)量的確定傳動組和傳動副數(shù)可能的方案有：傳動組和傳動副數(shù)可能的方案有：12124 43 123 123 34 412123 32 22 2 12 122 23 32 122 122 22 23 3遵循遵循“前多后少前多后少”，確定，確定12123 32 22 2最佳。最佳。第一節(jié)第一節(jié) 分級變速傳動鏈的設計分級變速傳動鏈的設計 2022-6-413第二步：結構網(wǎng)（式）的確定：第二步：結構網(wǎng)（式）的確定： 可能的可能的6 6種方案：種方案：n12123 31 1

9、2 23 32 26 6 c. 12 c. 123 32 22 21 12 26 6 ne. 12e. 123 32 22 26 62 21 1 b. 12 b. 123 31 12 26 62 23 3 a.a. d. 12d. 123 34 42 21 12 22 2 f. 12 f. 123 34 42 22 22 21 1第一節(jié)第一節(jié) 分級變速傳動鏈的設計分級變速傳動鏈的設計 2022-6-414(1).(1).傳動副的極限傳動比和傳動組的極限變速范圍傳動副的極限傳動比和傳動組的極限變速范圍 降速傳動時，降速傳動時， iminmin 升速傳動時，升速傳動時， imaxmax22。 斜齒

10、輪傳動時，斜齒輪傳動時， imaxmax 2.52.5任一傳動組的最大變速范圍一般為任一傳動組的最大變速范圍一般為 對于進給傳動鏈：對于進給傳動鏈：1/51/5i i進進2.8 2.8 R R進進maxmax1414檢查傳動組的變速范圍時，只需檢查最后一個擴大組。檢查傳動組的變速范圍時，只需檢查最后一個擴大組。 方案方案a a、b b、c c、e e的第二擴大組的第二擴大組x x2 26 6，p p2 22 2，則：則： 41第一節(jié)第一節(jié) 分級變速傳動鏈的設計分級變速傳動鏈的設計 108minmaxmaxiiR2022-6-415方案方案d d、f f的第二擴大組的第二擴大組x x2 24 4

11、，p p2 23 3，R R2 2= = 8 8=16=16R Rmaaxmaax，不行。不行。(2) (2) 基本組和擴大組的排列順序基本組和擴大組的排列順序原則是選擇中間傳動軸原則是選擇中間傳動軸( (本例如軸本例如軸、)變速范圍最小的變速范圍最小的方案。方案。遵循遵循“前密后蔬前密后蔬”的原則，故方案的原則，故方案a.12a.123 31 12 23 32 26 6最佳。最佳。第一節(jié)第一節(jié) 分級變速傳動鏈的設計分級變速傳動鏈的設計 2022-6-416第三步：擬定轉速圖第三步：擬定轉速圖 分配各傳動組的傳動比并確定中分配各傳動組的傳動比并確定中間軸的轉速。間軸的轉速。遵循遵循“升早降晚升

12、早降晚”的原則。的原則。( (中型機床中間軸轉速盡量高一些中型機床中間軸轉速盡量高一些) )注意：注意： 1. 1.齒輪的線速度不超過齒輪的線速度不超過12121515m/s,m/s,否則引起振動、否則引起振動、發(fā)熱和噪聲。發(fā)熱和噪聲。 2. 2.對于小型機床和精密機床，由于功率較小，傳對于小型機床和精密機床，由于功率較小，傳動件不會太大。振動、發(fā)熱和噪聲是應該考慮的動件不會太大。振動、發(fā)熱和噪聲是應該考慮的主要問題。因此，中間軸的轉速應盡量低一些。主要問題。因此，中間軸的轉速應盡量低一些。中間各軸的轉速以往前推比較方便。中間各軸的轉速以往前推比較方便。第一節(jié)第一節(jié) 分級變速傳動鏈的設計分級變

13、速傳動鏈的設計 2022-6-417 傳動組傳動組c c的變速范圍為的變速范圍為6 6=1.4l=1.4l6 68=8=R Rmaxmax , ,可知兩個傳動可知兩個傳動副的傳動比必然是前文敘述的極限值：副的傳動比必然是前文敘述的極限值：第一節(jié)第一節(jié) 分級變速傳動鏈的設計分級變速傳動鏈的設計 這樣就確定了軸這樣就確定了軸的六的六種轉速只有一種可能，種轉速只有一種可能，即為即為125125、180180、250250，710710r/minr/min。2022-6-418 傳動組傳動組b b的級比指數(shù)為的級比指數(shù)為3 3，2 2個傳動副，分析時先以最小個傳動副，分析時先以最小傳動副傳動比（降傳動

14、副傳動比（降速）為研究對象，速）為研究對象，由于由于級比指數(shù)為級比指數(shù)為3 3，所以，所以降速傳動到軸降速傳動到軸的轉速是的轉速是125、180、250r/min，再由于降速極限傳動比的限制（再由于降速極限傳動比的限制（4格），格），軸軸的轉速最高可為的轉速最高可為500500、710710、10001000r rminmin。不可能為不可能為1400rmin（）。）。第一節(jié)第一節(jié) 分級變速傳動鏈的設計分級變速傳動鏈的設計 2022-6-419再分析以最大再分析以最大傳動副傳動比（升速）為研究對象，傳動副傳動比（升速）為研究對象，由于由于級比指數(shù)為級比指數(shù)為3 3，所以，所以升速傳動到軸升速傳

15、動到軸的轉速是的轉速是710、500、355r/min，再由于升速極限傳動比的限制（再由于升速極限傳動比的限制（2格），格），軸軸的轉速最低可為的轉速最低可為180180、250250、355r355rminmin。不可能為不可能為125125rmin（）。）。 第一節(jié)第一節(jié) 分級變速傳動鏈的設計分級變速傳動鏈的設計 綜上所述，軸綜上所述，軸的轉速最高可的轉速最高可為為500500、710710、10001000r rminmin，最最低可為低可為180180、250250、355355r rminmin。2022-6-420為了避免升速，又不使傳動比太小，?。簽榱吮苊馍伲植皇箓鲃颖忍?，

16、?。狠S軸的轉速確定的轉速確定為為355355、500500、710710r rminmin。 第一節(jié)第一節(jié) 分級變速傳動鏈的設計分級變速傳動鏈的設計 2022-6-421 軸軸的轉速并不是越高越好。例如，如果取的轉速并不是越高越好。例如，如果取 41141bi41.11112bi如圖中棗紅色線如圖中棗紅色線則軸則軸的的最低轉速可以提高到最低轉速可以提高到500500r/min,r/min,這樣將使傳動這樣將使傳動比比i ib1b1的被動齒輪較大，使的被動齒輪較大，使徑向尺寸增大。所以，在徑向尺寸增大。所以，在條件允許時降速的傳動比條件允許時降速的傳動比也不要取得過小。也不要取得過小。第一節(jié)第一

17、節(jié) 分級變速傳動鏈的設計分級變速傳動鏈的設計 2022-6-422同理，可以確定軸同理，可以確定軸I I的轉速。（的轉速。（710 710 r rminmin）。）。最后最后連線完成轉速圖。連線完成轉速圖。綜述：設計方案是很多的，各有利弊。設計時應權綜述：設計方案是很多的，各有利弊。設計時應權衡得失，根據(jù)具體情況合理進行選擇。衡得失，根據(jù)具體情況合理進行選擇。 第一節(jié)第一節(jié) 分級變速傳動鏈的設計分級變速傳動鏈的設計 2022-6-423三三. . 擴大變速范圍的方法擴大變速范圍的方法 傳動鏈中最后一個擴大組如果由兩個傳動副組成，傳動鏈中最后一個擴大組如果由兩個傳動副組成，主軸轉速級數(shù)為主軸轉速

18、級數(shù)為Z Z，則最后一個擴大組的變速范圍則最后一個擴大組的變速范圍 RZ/2Z/2。 由于極限傳動比的限制，由于極限傳動比的限制， R8=1.418=1.416 6。傳動鏈傳動鏈的變速范圍只的變速范圍只Rn= = Z Z1 1=1.41=1.4111114545，遠不能滿足遠不能滿足140140200200要求。要求。第一節(jié)第一節(jié) 分級變速傳動鏈的設計分級變速傳動鏈的設計 2022-6-4241 1增加一個傳動組增加一個傳動組 （由于極限傳動比的限制，將會產(chǎn)（由于極限傳動比的限制，將會產(chǎn)生一些轉速重復）。生一些轉速重復）。2 2采用背輪（也叫回曲機構）采用背輪（也叫回曲機構）設計時，注意設計時

19、，注意“超速超速”問題問題, ,只能只能Z Z4 4齒輪滑移。齒輪滑移。第一節(jié)第一節(jié) 分級變速傳動鏈的設計分級變速傳動鏈的設計 2022-6-425四、齒輪齒數(shù)的確定四、齒輪齒數(shù)的確定1.1. 查表法。（為了便于設計與制造，傳動組內(nèi)各齒輪查表法。（為了便于設計與制造，傳動組內(nèi)各齒輪模數(shù)相同，傳動副的齒數(shù)和相等，保證中心距相等。）模數(shù)相同，傳動副的齒數(shù)和相等，保證中心距相等。）齒數(shù)和齒數(shù)和S Sz z通常通常100100200200 三聯(lián)滑移齒輪的最大和次大齒輪之間的齒數(shù)差，應大三聯(lián)滑移齒輪的最大和次大齒輪之間的齒數(shù)差，應大于或等于于或等于4 4。ZZ2 2ZZ3 34 4 Z1Z2Z3Z1Z2

20、Z3第一節(jié)第一節(jié) 分級變速傳動鏈的設計分級變速傳動鏈的設計 使使Z2 和和Z 3的齒頂園的齒頂園半徑之和半徑之和中心距。中心距。證明：證明：4222222323222 *)()(zzmhzmhzmzmzaa2022-6-426有時為了滿足傳動比的要求，可以使同一傳動組內(nèi)各傳有時為了滿足傳動比的要求，可以使同一傳動組內(nèi)各傳動副的齒數(shù)和不等，然后采用變位齒輪使中心距相等。動副的齒數(shù)和不等，然后采用變位齒輪使中心距相等。但各傳動副的齒數(shù)和不能相差太大。但各傳動副的齒數(shù)和不能相差太大。第一節(jié)第一節(jié) 分級變速傳動鏈的設計分級變速傳動鏈的設計 2022-6-427第二節(jié)第二節(jié) 計算轉速計算轉速設計中應對傳

21、動件進行強度核算，在這里就涉及設計中應對傳動件進行強度核算，在這里就涉及到零件的功率和轉速，在變速傳動鏈中如何確定到零件的功率和轉速，在變速傳動鏈中如何確定轉速？就是本節(jié)所要討論的問題轉速？就是本節(jié)所要討論的問題計算轉速。計算轉速。 第二節(jié)第二節(jié) 計算轉速計算轉速2022-6-428一、機床的功率轉矩特性一、機床的功率轉矩特性 1. 1.直線運動的執(zhí)行器官（包括主運動或進給運動）直線運動的執(zhí)行器官（包括主運動或進給運動）的切削速度對切削力影響不大?？梢哉J為不論在什么速度的切削速度對切削力影響不大?？梢哉J為不論在什么速度下，都有可能承受最大切削力。因此，就認為拖動直線運下，都有可能承受最大切削力

22、。因此，就認為拖動直線運動執(zhí)行器官的傳動件在任意轉速下都是動執(zhí)行器官的傳動件在任意轉速下都是恒轉矩的。恒轉矩的。 第二節(jié)第二節(jié) 計算轉速計算轉速2022-6-429 2. 2.執(zhí)行器官作旋轉運動執(zhí)行器官作旋轉運動 n=1000v/d=1000v/d 旋轉運動鏈旋轉運動鏈( (包括旋轉主運動和旋轉進給運動包括旋轉主運動和旋轉進給運動) )的變的變速機構，輸出轉矩與轉速成反比，速機構，輸出轉矩與轉速成反比，基本上是恒功率的基本上是恒功率的（指（指區(qū)）。區(qū)）。a. a. 區(qū)是恒功率的。區(qū)是恒功率的。n T T b. b. 區(qū)是恒轉矩的。區(qū)是恒轉矩的。n P P 第二節(jié)第二節(jié) 計算轉速計算轉速2022

23、-6-430 3.3.主軸能傳遞全功率的最低轉速，稱為主軸的計算主軸能傳遞全功率的最低轉速，稱為主軸的計算轉速轉速n nj j。 4. 4.傳動鏈中其余傳動件的計算轉速，可根據(jù)主軸的計傳動鏈中其余傳動件的計算轉速，可根據(jù)主軸的計算轉速及轉速圖決定。算轉速及轉速圖決定。 第二節(jié)第二節(jié) 計算轉速計算轉速2022-6-431二、機床主要傳動件計算轉速的確定二、機床主要傳動件計算轉速的確定 主軸的計算轉速主軸的計算轉速n nj j1.1.對于大型機床由于應用范圍很廣，調速范圍很寬，計對于大型機床由于應用范圍很廣，調速范圍很寬，計算轉速可取得高一些。算轉速可取得高一些。2.2.對于精密機床，鉆床、滾齒機

24、等，由于應用范圍較窄，對于精密機床，鉆床、滾齒機等，由于應用范圍較窄，調速范圍較小，計算轉速應取得低一些。調速范圍較小，計算轉速應取得低一些。3.3.數(shù)控機床調速范圍比普通機床寬，計算轉速可比普通數(shù)控機床調速范圍比普通機床寬，計算轉速可比普通機床高些。機床高些。 第二節(jié)第二節(jié) 計算轉速計算轉速2022-6-432 第二節(jié)第二節(jié) 計算轉速計算轉速例如：例如：(1)(1)主軸主軸n nj j ，根據(jù)經(jīng)驗統(tǒng)計公根據(jù)經(jīng)驗統(tǒng)計公式，中型車床主軸的計算轉速式，中型車床主軸的計算轉速是從最低轉速算起，第一個三是從最低轉速算起，第一個三分之一轉速范圍內(nèi)的最高一級分之一轉速范圍內(nèi)的最高一級轉速，即為轉速，即為n

25、 n4 490r90rminmin(2)(2)根據(jù)轉速圖，確定各傳動根據(jù)轉速圖，確定各傳動軸和齒輪的計算轉速。軸和齒輪的計算轉速。同一傳動副的齒輪只計算齒數(shù)同一傳動副的齒輪只計算齒數(shù)少的即可。少的即可。確定主軸、各中間傳動軸、齒輪的計算轉速確定主軸、各中間傳動軸、齒輪的計算轉速2022-6-433 進給系統(tǒng)的計算轉速進給系統(tǒng)的計算轉速n nj j 確定進給系統(tǒng)的計算轉速，主要是用以確定所需的功率。確定進給系統(tǒng)的計算轉速，主要是用以確定所需的功率。1.1.當當F F 摩擦摩擦 F F 進給進給時。時。n nj j是取最大進給速度時的轉速。是取最大進給速度時的轉速。2.2.當當F F進給進給 F

26、F摩擦摩擦時。時。 n nj j是取最大進給力工作時最大進是取最大進給力工作時最大進給速度對應的轉速。給速度對應的轉速。 第二節(jié)第二節(jié) 計算轉速計算轉速2022-6-434 第二節(jié)第二節(jié) 計算轉速計算轉速a.與主運動的區(qū)別與主運動的區(qū)別b.”前疏后密前疏后密”2022-6-435第三節(jié)第三節(jié) 無級變速傳動鏈設計無級變速傳動鏈設計無級變速機構無級變速機構直流調速電動機直流調速電動機交流調速電動機交流調速電動機一一. . 直流調速電動機直流調速電動機 a. a. 直流電動機從額定轉速直流電動機從額定轉速n nd d向上至最高轉速向上至最高轉速n nmaxmax，采用調采用調節(jié)磁場電流節(jié)磁場電流(

27、(簡稱調磁簡稱調磁) )的辦法的辦法來調速的，屬于恒功率。來調速的，屬于恒功率。恒功率區(qū)恒功率區(qū)恒轉矩區(qū)恒轉矩區(qū) 第三節(jié)第三節(jié) 無級變速傳動鏈設計無級變速傳動鏈設計2022-6-436b. b. 從額定轉速從額定轉速n nd d向下至最低轉速向下至最低轉速n nminmin，采用調節(jié)電樞電采用調節(jié)電樞電壓壓( (簡稱調壓簡稱調壓) )的辦法來調速的，屬恒轉矩。的辦法來調速的，屬恒轉矩。恒功率區(qū)恒功率區(qū)恒轉矩區(qū)恒轉矩區(qū) 第三節(jié)第三節(jié) 無級變速傳動鏈設計無級變速傳動鏈設計2022-6-437c. c. 通常，額定轉速通常，額定轉速n nd d10002000r10002000rminmin，恒功率

28、調恒功率調速范圍為速范圍為2 24 4，恒轉矩調速范圍則很大，可達幾十甚，恒轉矩調速范圍則很大，可達幾十甚至超過一百。至超過一百。 第三節(jié)第三節(jié) 無級變速傳動鏈設計無級變速傳動鏈設計2022-6-438二二. . 交流調速電動機交流調速電動機 a. a. n nd d n nmaxmax 恒功率，采用調頻方法調速。恒功率，采用調頻方法調速。 b. b. n nd d n nminmin 恒轉矩，采用調頻方法調速。恒轉矩，采用調頻方法調速。 綜述：交流調速電動機由于沒有電刷，能達到的最高綜述：交流調速電動機由于沒有電刷，能達到的最高 轉速比同功率的直流電動機高，磨損和故障也少?，F(xiàn)轉速比同功率的直

29、流電動機高，磨損和故障也少?，F(xiàn) 在，在中、小功率電動機應用中已占優(yōu)勢。在，在中、小功率電動機應用中已占優(yōu)勢。 第三節(jié)第三節(jié) 無級變速傳動鏈設計無級變速傳動鏈設計2022-6-439三三. . 伺服電動機和脈沖步進電動機都是恒轉矩的。伺服電動機和脈沖步進電動機都是恒轉矩的。四四. . 無級變速傳動鏈應遵循下列原則：無級變速傳動鏈應遵循下列原則： 1. 1.無級變速機構功無級變速機構功轉特性符合傳動鏈的要求，調轉特性符合傳動鏈的要求，調速范圍也能滿足傳動鏈的要求，則可直接或經(jīng)某定比傳速范圍也能滿足傳動鏈的要求，則可直接或經(jīng)某定比傳動副減速驅動執(zhí)行器官。如龍門刨床等。動副減速驅動執(zhí)行器官。如龍門刨床

30、等。 第三節(jié)第三節(jié) 無級變速傳動鏈設計無級變速傳動鏈設計2022-6-440 2. 2. 如如P P、T T特性符合傳動鏈要求，而轉速范圍小于特性符合傳動鏈要求，而轉速范圍小于傳動鏈的調速范圍，或者是傳動鏈的調速范圍，或者是P P、T T不完全符合傳動鏈的要不完全符合傳動鏈的要求，例如，旋轉主運動鏈用直流調速電動機時，主運動求，例如，旋轉主運動鏈用直流調速電動機時，主運動鏈要求恒功率調速范圍大于恒轉矩調速范圍。而直流調鏈要求恒功率調速范圍大于恒轉矩調速范圍。而直流調速電動機則相反。這時，必須串聯(lián)分級變速箱來擴大其速電動機則相反。這時，必須串聯(lián)分級變速箱來擴大其恒功率調速范圍。恒功率調速范圍。

31、第三節(jié)第三節(jié) 無級變速傳動鏈設計無級變速傳動鏈設計2022-6-441選取原則：變速箱的公比選取原則：變速箱的公比F F 原則上應等于電動機的恒原則上應等于電動機的恒功率調速范圍功率調速范圍RP。為了簡化變速機構，取為了簡化變速機構，取F F 略大于略大于RP。則電動機的功率則電動機的功率應取得比要求的功率大些。應取得比要求的功率大些。 第三節(jié)第三節(jié) 無級變速傳動鏈設計無級變速傳動鏈設計2022-6-442例如：有一數(shù)控機床，主軸轉速最高為例如：有一數(shù)控機床，主軸轉速最高為40004000r rminmin，最最低為低為3030r rminmin，計算轉速為計算轉速為150150r rminm

32、in。最大切削功率最大切削功率為為5 55 5kwkw。采用交流調頻主軸電動機，額定轉速為采用交流調頻主軸電動機，額定轉速為15001500r rminmin，最高轉速為最高轉速為45004500r rminmin。設計分級變速設計分級變速箱的傳動系統(tǒng)并選擇電動機的功率。箱的傳動系統(tǒng)并選擇電動機的功率。 解解 主軸要求的恒功率調速范圍：主軸要求的恒功率調速范圍： Rnp= = n主主maxmax/ / nj =4000/150=26.7=4000/150=26.7 電動機的恒功率調速范圍：電動機的恒功率調速范圍： Rp= = n電電maxmax / / nd d=4500/1500=3=450

33、0/1500=3 第三節(jié)第三節(jié) 無級變速傳動鏈設計無級變速傳動鏈設計2022-6-443取變速箱的公比取變速箱的公比 FRp3，則由于無級變速時：則由于無級變速時： Rnp= RFRp= FZ-1Rp= FZ取取Z Z3 3。 第三節(jié)第三節(jié) 無級變速傳動鏈設計無級變速傳動鏈設計2022-6-444第四節(jié)第四節(jié) 主主 軸軸 箱箱主軸箱的組成：主軸（組件）、變速機構，操主軸箱的組成：主軸（組件）、變速機構，操縱機構和潤滑系統(tǒng)等?？v機構和潤滑系統(tǒng)等。具有的特點：具有的特點：1.1.較高的傳動效率，較高的傳動效率，2.2.傳動件具傳動件具有足夠的強度或剛度，有足夠的強度或剛度，3.3.振動要小，操作方

34、便，振動要小，操作方便，良好的工藝性等。良好的工藝性等。 第四節(jié)第四節(jié) 主主 軸軸 箱箱2022-6-445一、主軸箱的構造一、主軸箱的構造 1. 1.傳動路線：傳動路線： a. a. 電動機電動機 Z Z1 1/Z/Z3 3Z Z3 3/Z/Z5 5= =66/10966/109109/66=1109/66=1 b. b. 電動機電動機 Z Z2 2/ Z/ Z3 3Z Z4 4/ Z/ Z6 6= =66/10966/10941/991/441/991/4 第四節(jié)第四節(jié) 主主 軸軸 箱箱2022-6-446 第四節(jié)第四節(jié) 主主 軸軸 箱箱2.2.各軸的定各軸的定位及結構。位及結構。3.3.

35、各齒輪的各齒輪的特點。特點。2022-6-447二、傳動軸的安裝二、傳動軸的安裝 1. 1. 裝深溝球軸承的傳動軸，常一端軸向固定，一端裝深溝球軸承的傳動軸，常一端軸向固定，一端軸向自由，主要考慮軸的熱膨脹的余地，宜用于軸向自由，主要考慮軸的熱膨脹的余地，宜用于長軸。長軸。 第四節(jié)第四節(jié) 主主 軸軸 箱箱2022-6-448 2. 2.兩端固定不宜用長軸。兩端固定不宜用長軸?？傊嚎傊?. 1. 每根軸在軸向上雙向都必須定位。每根軸在軸向上雙向都必須定位。 2. 2. 不能過定位（一個方向有兩處定位）。不能過定位（一個方向有兩處定位）。三、齒輪在軸上的布置和排列三、齒輪在軸上的布置和排列 1

36、. 1.應盡量使較小的齒輪成為滑移齒輪，使滑移省力。應盡量使較小的齒輪成為滑移齒輪，使滑移省力。因主動軸轉速較高，最好放在主動軸上。因主動軸轉速較高，最好放在主動軸上。 2. 2.雙聯(lián)滑移齒輪傳動組占用的軸向長度為雙聯(lián)滑移齒輪傳動組占用的軸向長度為B B4b4b。 第四節(jié)第四節(jié) 主主 軸軸 箱箱2022-6-449 第四節(jié)第四節(jié) 主主 軸軸 箱箱3. 3. 三聯(lián)滑移齒輪傳動組三聯(lián)滑移齒輪傳動組B B7b7b。2022-6-450 第四節(jié)第四節(jié) 主主 軸軸 箱箱B 8 bB 6b2022-6-451總述：縮短軸向長度的方法：總述：縮短軸向長度的方法： . .將三聯(lián)滑移齒輪分為單個和雙聯(lián)滑移齒輪。

37、將三聯(lián)滑移齒輪分為單個和雙聯(lián)滑移齒輪。 . .采用公用齒輪。采用公用齒輪。 . . 將固定在軸上的主、從齒輪交錯排列，主動齒將固定在軸上的主、從齒輪交錯排列，主動齒輪放中間，從動齒輪放兩端輪放中間，從動齒輪放兩端B B6b6b。 . . 必要時還可用增多軸數(shù)的方法。必要時還可用增多軸數(shù)的方法。 第四節(jié)第四節(jié) 主主 軸軸 箱箱2022-6-452四、相嚙合齒輪的寬度四、相嚙合齒輪的寬度 小齒輪比相嚙合的大齒輪寬小齒輪比相嚙合的大齒輪寬1 12 2mmmm。缺點：軸向尺寸將有所增加。缺點：軸向尺寸將有所增加。 第四節(jié)第四節(jié) 主主 軸軸 箱箱2022-6-453第六節(jié)第六節(jié) 主軸箱的溫升主軸箱的溫升1.1.溫升原因：機械摩擦，潤滑油的飛濺、攪拌等。溫升原因：機械摩擦，潤滑油的飛濺、攪拌等。2.2.由溫升原因導致熱變形。由溫升原因導致熱變形。3.3.影響的主要方面：影響的主要方面： (1) (1)改變各執(zhí)行器官的相對位置。改